注塑模具冷却水路设计

注塑模冷却系统设计原则及结构形式⼀、模具冷却系统设计原则为了提⾼⽣产率，保证制品质量，模具冷却系统设计以保证塑件均匀冷却为基本原则。

具体设计时注意以下⼏点：①冷却⽔孔数量尽量多、尺⼨尽量⼤型腔表⾯的温度与冷却⽔孔的⼤⼩、疏密关系密切。

冷却⽔孔孔径⼤、孔间距⼩，型腔表⾯温度均匀，如图3-9-3所⽰。

②冷却⽔孔⾄型腔表⾯距离要适宜孔壁离型腔的距离要适宜，⼀般⼤于10mm，常⽤12~15mm。

太近，型腔表⾯温度不均匀，参见图3-9-3d ；太远，热阻⼤，冷却效率低。

当塑件壁厚均匀时，各处冷却⽔孔与型腔表⾯的距离最好相同，如图3-9-4，a⽐b好。

当塑件壁厚不均匀时，厚壁处冷却⽔通道要适当靠近型腔，如图3-9-4，c⽐d好。

③⽔料并⾏，强化浇⼝处的冷却成型时⾼温的塑料熔体由浇⼝充⼊型腔，浇⼝附近模温较⾼、料流末端温度较低。

将冷却⽔⼊⼝设在浇⼝附近，使冷却⽔总体流向与型腔内物料流向趋于相同（⽔料并⾏），冷却⽐较均匀。

④⼊⽔与出⽔的温差不可过⼤如果⼊⽔温度和出⽔温度差别太⼤，会使模具的温度分布不均。

为取得整个制品⼤致相同的冷却速度，需合理设置冷却⽔通道的排列形式，减⼩⼊出⽔温差。

如图3-9-6，a形式会使⼊⽔与出⽔的温差⼤，b形式相对较好。

⑤冷却⽔孔布置要合理冷却⽔通道尽可能按照型腔形状布置，塑件的形状不同，冷却⽔道位置也不同，例如：图3-9-9：扁平塑件，侧⾯进浇。

动定模均距型腔等距离钻孔。

图3-9-10 ：浅壳类塑件定模钻孔、动模组合型芯铣槽。

图3-9-11：中等深度壳类塑件。

凹模距型腔等距离钻孔，凸模钻斜孔得到和塑件形状类似的回路。

图3.9 1：深腔制品。

凸凹模均采⽤组合式，车螺旋槽冷却，从中⼼进⽔，在端⾯（浇⼝处）冷却后沿环绕成型零件的螺旋形⽔道顺序流出模具。

⑥冷却⽔道要便于加⼯装配冷却⽔道结构设计必须注意其加⼯⼯艺性，要易于加⼯制造，尽量采⽤钻孔等简单加⼯⼯艺。

对于镶装组合式冷却⽔道还要注意⽔路密封，防⽌冷却⽔漏⼊型腔造成型腔锈蚀。

塑胶模具结构设计塑胶模具结构设计是制造业中至关重要的环节，它直接关系到产品的质量、生产效率和成本。

本文将围绕塑胶模具结构设计的基本原则、设计流程及注意事项进行详细阐述。

一、塑胶模具结构设计的基本原则1. 确保产品精度在设计塑胶模具时，要保证产品的尺寸精度和形状精度。

这要求设计师充分了解塑胶材料的收缩率、流动性等特性，并在模具设计中予以充分考虑。

2. 易于加工与装配模具结构应尽量简单，便于加工和装配。

复杂的设计不仅会增加制造成本，还可能影响模具的可靠性。

在设计过程中，要充分考虑模具零件的加工工艺性和装配顺序。

3. 高效生产塑胶模具结构设计应考虑生产效率，尽量减少生产过程中的辅助时间。

例如，通过优化流道设计、缩短冷却时间等措施，提高生产效率。

4. 安全可靠5. 维护方便模具在使用过程中难免会出现磨损、损坏等问题，设计时应考虑模具的维修便捷性，降低维护成本。

二、塑胶模具结构设计流程1. 分析产品结构在设计模具前，要对产品结构进行分析，了解产品的尺寸、形状、技术要求等，为模具设计提供依据。

2. 确定模具类型根据产品结构特点和生产要求，选择合适的模具类型，如单腔模具、多腔模具、热流道模具等。

3. 设计分型面分型面是模具闭合时，分离塑胶制品和浇注系统的界面。

设计分型面时要考虑产品的脱模斜度、外观质量等因素。

4. 设计浇注系统浇注系统包括主流道、分流道、浇口等部分，其设计直接影响到塑胶制品的质量。

设计时应关注流道截面积、长度、浇口位置等因素。

5. 设计冷却系统冷却系统对塑胶制品的质量和生产效率具有重要影响。

设计时要考虑冷却水路的布局、冷却水流量、冷却水温度等因素。

6. 设计顶出系统顶出系统的作用是在模具开模时，将制品从模具中顺利取出。

设计时要确保顶出力均匀、可靠，避免产品变形或损坏。

7. 绘制模具零件图及装配图三、塑胶模具结构设计注意事项1. 充分考虑塑胶材料的特性，如收缩率、流动性、热稳定性等。

2. 优化模具结构，提高生产效率，降低生产成本。

模具加热及冷却系统设计一、模具加热系统设计模具加热系统设计的目的是通过恒定的加热方式保持模具温度的稳定，并确保模具表面的温度均匀分布。

通常采用的加热方式有电加热、热油循环和蒸汽加热等。

下面将分别对这几种加热方式进行介绍。

1.电加热系统设计电加热在模具加热中应用广泛，其原理是通过电流通入电阻丝产生热能，使其加热。

在电加热系统设计中，需要考虑以下几个方面：（1）选择合适的电加热元件。

一般可根据模具大小和形状选择合适的电阻丝或发热管进行加热。

（2）确定加热功率。

加热功率的大小需要根据模具的尺寸、材料和加热速度来确定。

（3）设计合理的电控系统。

电控系统主要包括控制电加热元件供电的继电器、温度传感器和温度控制器等。

2.热油循环系统设计热油循环系统是利用热油将热能传递给模具，从而实现模具加热的一种方式。

在设计热油循环系统时，需要注意以下几个关键点：（1）选择合适的热油。

热油需要具有较高的导热性能、稳定的性质以及抗氧化和抗腐蚀能力。

（2）确定循环泵的参数。

循环泵的参数包括流量、扬程和功率等，需要根据模具的大小和加热需求来确定。

（3）设计供热系统。

供热系统包括加热炉、加热管、加热器和控制系统等。

3.蒸汽加热系统设计蒸汽加热系统是将蒸汽传导至模具表面进行加热的一种方式。

在进行蒸汽加热系统设计时，需要注意以下几个方面：（1）选择合适的蒸汽压力。

蒸汽压力需要根据模具的形状和尺寸来确定，以确保蒸汽能够充分覆盖模具表面。

（2）设计合理的蒸汽供应系统。

蒸汽供应系统包括蒸汽管道、调压阀、过滤器和控制系统等。

（3）确保安全性。

蒸汽加热系统应采取必要的安全措施，如安装安全防护装置、检测和处理漏气等。

模具冷却系统设计的目的是通过冷却水或冷却剂将模具温度降低到所需的范围内，以便于产品成型和模具的连续使用。

冷却系统设计的关键点包括冷却方式、冷却水路设计和冷却剂的选择等。

1.冷却方式常见的模具冷却方式有直接冷却和间接冷却两种。

（1）直接冷却是将冷却水通过冷却水道直接注入模具腔体中进行冷却。

注塑模具冷却水路设计一、冷却系统的设计原则1.均匀性原则：冷却水应能均匀地覆盖整个模具表面，保证模具各部位的冷却效果一致，避免出现局部过热或过冷的现象。

2.高效性原则：冷却水应尽可能快速地吸收模具上的热量，提高冷却速度，并迅速排出，以提高生产效率。

3.经济性原则：冷却系统的设计应尽量减少冷却水的流量和能耗，降低生产成本。

4.安全性原则：冷却系统的设计应考虑防止冷却水泄漏、烫伤操作人员等安全问题。

二、冷却水路的布置方式1.双水路布置：常用的冷却水路设计方式是双水路布置，即将进水和出水管道分开设置。

进水管道和出水管道应相对布置，使冷却水能够充分覆盖模具的表面，使冷却效果更好。

2.直线布置：冷却水路一般采用直线布置，以迅速传递模具表面的热量，提高冷却效果。

直线布置的冷却水路应尽量减少弯头和弯管，以降低水流阻力。

3.弯头布置：当模具的形状不规则或空间有限时，可以采用弯头布置的冷却水路，使冷却水能够覆盖到模具的各个部位。

但是，弯头布置会增加水流阻力，影响冷却效果，所以应尽量减少弯头的数量。

4.分级布置：对于大型模具或需要长时间注塑的产品，可以采用分级布置的冷却水路，将冷却水路分为多段，以提高冷却效果。

三、冷却水路的设计步骤1.根据产品的形状和结构，确定冷却水路的布置方式，包括进水管道和出水管道的位置和数量。

2.根据模具的尺寸和材料，计算冷却水路的长度和直径，并确定冷却水的流量和压力。

3.选择合适的冷却水路元件，如水管、弯头、分流装置等，并计算和确定它们的尺寸和数量。

4.验算冷却水路的设计是否符合要求，包括冷却水的流速、流量、冷却时间等。

5.根据模具的具体情况，设计冷却水路的进水和出水管道的接口，确保冷却水能够顺利流入和排出。

6.绘制冷却水路的详细图纸，包括冷却水路的布置、元件的尺寸和位置等。

四、注意事项1.冷却水路的布置应尽量远离模具的加热部位，避免冷却水的温度受到影响。

2.冷却水路的材料应选择耐腐蚀的材料，如不锈钢、铜等，以防止冷却水对模具的腐蚀。

注塑件常见成型缺陷及解决方案注塑件常见成型缺陷及解决方案前言在注塑成型加式过程中，可能由于原材料处理不好、塑件或模具设计不合理、操作工没有掌握合适的工艺操作条件，或者因机械方面的原因，常常使塑件产品短射、凹痕、飞边、困气、开裂、翘曲变形等成型缺陷。

本文针对塑件在成型过程中出现的各种注塑缺陷，主要是：短射，困气，发脆，烧焦，飞边，分层起皮，喷流痕，流痕，雾斑（浇口晕），银纹（水花纹），凹痕，熔接痕，成型周期过长，翘曲变形，分析了问题产生的可能原因，从原材料、塑件或模具设计、成型工艺等各方面，提出解决方案。

一.短射短射是指模具型腔不能被完全充满的一种现象。

短射形成原因：1、模温、料温或注塑压力和速度过低2、原料塑化不均3、排气不良4、原料流动性不足5、制件太薄或浇口尺寸太小6、聚合物熔体由于结构设计不合理导致过早固化短射解决方案：材料:选用流动性更好的材料模具设计:1、填充薄壁之前先填充厚壁，避免出现滞留现象2、增加浇口数量和流道尺寸，减少流程比及流动阻力3、排气口的位置和尺寸设置适当，避免出现排气不良的现象注塑机:1、检查止逆阀和料筒内壁是否磨损严重2、检查加料口是否有料或是否架桥工艺条件:1、增大注塑压力和注塑速度,增强剪切热2、增大注塑量3、增大料筒温度和模具温度二.困气困气是指空气被困在型腔内而使制件产生气泡。

困气形成原因：它是由于两股熔体前锋交汇时气体无法从分型面、顶杆或排气孔中排出造成的。

困在型腔内气体不能被及时排出，易导致出现表面起泡，制件内部夹气，注塑不满等现象。

困气解决方案：结构设计:减少厚度的不一致，尽量保证壁厚均匀模具设计:1、在最后填充的地方增设排气口2、重新设计浇口和流道系统工艺条件:1、降低最后一级注塑速度.2、增加模温三.发脆塑件发脆是指制件在某些部位出现容易开裂或折断。

发脆原因：1、干燥条件不适合；使用过多回收料2、注塑温度设置不对3、浇口和流道系统设置不恰当4、熔解痕强度不高发脆解决方案：材料:1、注塑前设置适当的干燥条件2、减少使用回收料，增加原生料的比例.3、选用高强度的塑胶.模具设计:增大主流道、分流道和浇口尺寸注塑机:选择设计良好的螺杆，使塑化时温度分配更加均匀工艺条件:1、降低料筒和喷嘴的温度2、降低背压、螺杆转速和注塑速度3、通过增加料温，加大注塑压力，提高熔解痕强度四.烧焦焦痕是指型腔内气体不能及时排走，导致在流动最末断产生烧黑现象。

注塑模具设计1. 引言注塑模具是在注塑成型过程中必不可少的工具，它的设计对产品的质量和生产效率有着重要影响。

本文将对注塑模具设计过程进行详细讲解，包括设计原则、设计流程、常见问题等内容。

2. 注塑模具设计原则在进行注塑模具设计时，需要遵循以下原则：2.1 产品需求分析在进行模具设计之前，首先要对注塑产品的需求进行详细分析。

了解产品的尺寸、形状、材料等特性，以及注塑成型过程中可能出现的问题，例如收缩、变形等。

2.2 模具结构简单模具的结构应尽量简单，便于加工和维修。

复杂的模具不仅增加了制造成本，还容易导致生产故障。

2.3 注塑模具材料选择注塑模具的材料应具有高强度、高硬度和良好的耐磨性。

常用的材料有工具钢、合金钢等。

2.4 模具冷却设计模具冷却是注塑成型中重要的一环。

合理的冷却设计可以加快成型周期，提高生产效率。

应通过合理的冷却水路设计，使冷却水均匀地冷却模具各个部位。

3. 注塑模具设计流程注塑模具设计的流程通常包括以下几个步骤：3.1 产品设计根据产品需求进行产品设计。

确定产品的形状、尺寸以及加工要求。

3.2 模具结构设计根据产品设计，确定模具的结构。

包括模具的分型面选择、模具的开合方式、模具的冷却系统设计等。

3.3 模具零件设计根据模具结构设计，对模具零件进行设计。

包括模具芯、模具腔、模具副等零件的设计。

3.4 模具加工根据模具零件设计，进行模具的加工。

包括车削、铣削、电火花等工艺。

3.5 模具装配和调试将加工好的模具零件进行装配，并进行调试。

保证模具的正常工作。

4. 常见问题及解决方法在注塑模具设计过程中，常常会遇到一些问题，下面列举几个常见问题及解决方法：4.1 收缩问题在注塑成型过程中，产品会发生一定程度的收缩。

为了解决收缩问题，可以通过增加模具开料尺寸或调整注塑工艺参数来补偿收缩。

4.2 模具冷却不均匀问题如果模具冷却不均匀，会导致产品变形或质量不稳定。

解决这个问题可以通过设计合理的冷却水路，保证冷却水均匀地流过模具各个部位。

一、模具设计冷却系统的原则：1.保证钢料足够机械强度的前提下，运水尽量设置在靠近型腔（型芯）表面。

且彼此到型腔距离应尽量相等，以加强冷却，使模温均匀。

2.保证钢料足够机械强度的前提下，运水尽量安排紧密。

3.运水直径优先采用10m m，且各水道直径应尽量相同。

4.大型模具，可将运水分成若干条独立回路，以增大冷却液的流量，减少压力损失，提高传热效率。

因运水过长，会造成较大的温度梯度变化，导致运水末端温度较高，从而影响冷却效果。

5.制品壁厚部位应特别加强冷却。

或壁薄处采用加强措施，使模温均匀。

6.从分考虑模具材料的热传导性，在运水无法道达而又必须加强冷却的部位，可采用铍铜镶件散热。

7.运水入口应靠近浇口部位，因浇口附近温度高，应加强冷却。

8.一模多腔时，尽量在各个型腔单独设计运水，以便于控制。

9.运水布排应尽量与制品形状保持一致。

10.较大的行位，斜方，也需设置运水，因其尺寸大，如缺少冷却，会影响成型的制品质量。

11.安装发热管或模温高的模具，根据情况需要对水口边，导柱设置运水加强冷却，防止它们被高温烧毁和运动时发生咬食现象。

12.管接头与喉塞同一方向时，中心最近距离不小于25M M，运水边距与产品料位边距一般不少于10M M，尽可能设计在10M M—12M M之间；合金模一般在25M M。

确定冷却水孔的直径应注意的问题是,无论多大的模具,水孔的直径不能大于14m m,否则冷却难以形成乱流状况。

一般水孔的直径可根据制品的平均肉厚来确定。

平均肉厚小于2m m时,水孔的直径取8~10m m;平均肉厚为2~4m m时,水孔的直径取10~12m m;平均肉厚为4~6m m时,水孔的直径取10~14m m。

手机塑件壁多为很薄，水孔直径多取8m m,当成品很小时也可取4m m。

二、水路设计的具体要求：1.冷却水到胶位尽可能相等，距离10—15m m较为合宜，冷却水的中心距约为3D--5D左右。

2.水孔不宜靠近熔胶最后熔接的地方。

随形冷却的原理是：在一个统一连续的方式下快速地降低塑件的温度，注塑件不能在冷却过程中从模具中取出，直到冷却充分，然后，从模具中取出注塑件。

任何热点都会延迟注塑件的注塑周期，可能会导致脱模后注塑件的翘曲和凹陷，并可能损害塑件表面的质量。

快速冷却是通过冷却液在模具内的通道流过将注塑件的热量带走，这种冷却效果的速度和均匀性是由流体通道以及冷却流体通过它的速度来决定的。

传统的模具内，冷却水路是通过交叉钻孔产生内部网络，并通过内置流体插头来调整流速和方向。

金属3D打印技术在模具冷却水路制造中的应用则突破了交叉钻孔方式对冷却水路设计的限制。

现在，模具设计企业可以设计出更靠近模具冷却表面的随形水路，它们具有平滑的角落，更快的流量和更高的冷却效率。

传统的模具内冷却通道是通过二次加工来实现的。

通过交叉钻孔，产生直线管的
内部网络，通过内置流体插头来调整流速和方向，这种方法有其局限性，水路网络的形状是有限的，所以，冷却通道离模具的表面远，使得冷却效率低。

不仅如此，还不得不面对额外的加工和装配时间，以及盲点的渠道网络可能被堵塞的风险；而且，在复杂的情况下，为了预留冷却通道的加工，模具还需要被切分成几个部分来制造，然后再拼接成一整块模具，这导致了额外的制造环节，并且还会缩短模具的寿命。

随形冷却方式与传统冷却方式的区别在于，其冷却水
道的形状随着注塑制品的外形变化，不再是直线状的，这种冷却水道很好地解决了传统冷却水道与模具型腔表面距离不一致的问题，可以使得注塑制品得到均匀的冷却，冷却效率更高。

基于Moldflow和3D打印的注塑模具随形冷却水道设计谭景焕;刘斌;吴成龙
【期刊名称】《塑料工业》
【年(卷),期】2015(43)12
【摘要】以叶轮塑件为研究对象,采用不同的方案进行随形冷却水道的设计,利用Moldflow软件对各种方案进行模流分析,选出冷却效果最优的冷却方案;然后根据所确定的冷却方案进行随形冷却水道和型腔的设计,并基于3D打印技术选择性激光熔化(SLM)进行加工制造,得到随形冷却水道与型腔一体的模具镶件;最后完成整个模具的装配并进行注塑成型加工,进行模具型腔表面温度及镶件表面温度的测量以验证设计的可行性.
【总页数】5页(P45-48,77)
【作者】谭景焕;刘斌;吴成龙
【作者单位】华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室聚合物新型成型装备国家工程研究中心,广东广州510641;华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室聚合物新型成型装备国家工程研究中心,广东广州510641;华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室聚合物新型成型装备国家工程研究中心,广东广州510641
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320.66+2
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1.基于3D打印的随形冷却水道注塑模具设计 [J], 刘斌;谭景焕;吴成龙
2.基于Moldflow的注塑模具随形冷却水道设计与分析 [J], 张森森;张留伟;;
3.基于Moldflow的注塑模具随形冷却水道设计与分析 [J], 张森森;张留伟
4.基于3D打印的仪表罩壳注塑模具随形冷却水路设计 [J], 厉邵; 王小新; 董志家; 管航
5.基于3D打印的注塑模具随形冷却水道设计研究 [J], 高志华;孙育竹
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